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调水工程范文1
【关键词】 取水管道、钢管桩、施工方法
一 工程概况
福清市闽江调水取水泵站枢纽工程主要由取水管道、泵站、压力出水管道、隧洞和调压井等组成。取水泵站位于闽江南港-乌龙江南岸的闽江乡峡南村，取水头部位于乌龙江大桥下游约530m，离岸边约280m的江中，经由两条φ2200mm、长265.52m取水管道，将水引入泵站前池。取水管道工程于1997年12月开工，1998年5月完工，总投资530万元。
二 工程地质
1.地形地貌
本工程区位于主河槽边缘至岸边河漫滩地段，受感潮影响，水下地形复杂，起伏变化较大。取水头部所处河床高程约为-9.0m左右，约有三分之二的取水管道位于高程约为±0.0m的滩地中。
2.地层岩性
本工程区的地层岩性主要为侏罗系上统南园组的凝灰熔岩和第四系冲洪积层，具体如下：
第一层为含淤泥质中细砂，深灰色，砂以细砂为主，中砂约占10%，夹薄层淤泥，下部淤泥量增多；第二层为淤泥质粉土，深灰色，其中在桩号0+025～0+095m呈软～可塑，夹有中细砂薄层，下部含砂量增多，在桩号0+095～0+250m呈软塑，含少量粉细砂且厚度变化较大；第三层为坡残积粘质粉土，位于桩号0+105～0+285m，呈灰白色～肉红色相间，可塑，颗粒为细砂；第四层为凝灰熔岩风化的粘质粉土，灰～灰白色，局部呈黄色，可～硬塑，呈全风化状态，风化线起伏较大，呈波状；第五层为强风化凝灰熔岩，灰白色，块状构造；第六层为弱风化凝灰熔岩。
3.水文地质条件
根据取水管道沿线及上下游河段水下地形和取水口位置河床高程年际变化表分析，取水管道及取水头部所在地段是河床冲、淤交替的河段。工程施工受潮汐影响，时水位为+3.5～+4.5m，低潮时水位在±0.0m左右，江心最大流速约2.5m/秒，水流方向与管道轴线基本垂直。由于受闽江汛期影响，取水管道工程必须在5月之前完成施工。
三 施工方法
取水管道工程由两座取水头部和两条φ2200mm、长265.52m管道组成。两座取水头部中心间隔为7.0m，顶高程为-2.0mm，进水中心高程为-6.0m，分别座落在四根φ609mm钢管桩上；取水管道由取水头部向岸边152.84m为钢管，其中心高程为-6.0m，座落在30根φ609mm钢管桩桩架上；钢管与进水前池闸室间112.68m用预制砼管连接，其中心高程为-4.0m，铺设在规格为7m×1.5m×0.3m预制砼垫块上，砼垫块底部为抛石基础。预制砼管单节长6.26m，每节砼管间用钢哈夫连接。整个工程为水下作业施工。
1.φ609钢管桩施工
(1)打桩工作船为一艘长30m，宽8.0m的自行式打捞工作船，船头舱面架设的桩架高度为16.5m，施工开始时选用动力为75kw振动锤作主动力，并配备管中取土器一套，由于砂层较厚、土质较硬，难以将φ609钢管桩沉到设计标高，最后改用德国进口的D46柴油打桩锤作主动力来进行沉桩施工。
(2)钢管桩总数量为38根，设计单根长度为19m～16m。φ609钢管桩购买现存钢管桩，每节桩长约10m，为打设方便，用驳船运至施工现场，根据设计桩长要求，边打边接。钢管桩接缝处均布6块240mm×100mm×14mm加强板，要求桩接长垂直度偏差小于0.15%。
(3)用“四锚法”将打桩船固定，使打桩机对准桩位，然后将桩固定在桩架上，使桩尖垂直对准桩位。打桩时，采用D46柴油打桩锤。先用重锤压桩，使桩缓缓地插入土中，待桩入土一定深度后，校正桩体，使其垂直稳定，再用D46柴油打桩锤打桩。在打桩过程中，应重锤低击，当桩顶打到和船面相平时，采用替打桩进行送桩施工，使管桩沉至设计标高。桩定位时要求轴线和横向位置偏移应小于10cm，垂直度偏差小于0.5%。
(4)桩顶处理：因地质复杂多变，钢管桩的入土深度会有差异，打入土中的桩，其顶高程很难完全符合设计要求。所以必须对每根桩的桩顶高程进行测量、处理，即经测量标定出桩的设计桩顶位置，多余部份由潜水员在水下进行割除。要求水下割桩切面不平整度小于10mm,桩顶高程偏差控制在±20mm。
（5)打桩顺序按从里向外退打。在取水头部位置，由于桩较密集，打桩顺序应由中心向二侧扩散，防止因土体挤压而使桩体移位。
(6)桩位及高程控制：桩位放样采用1台全站仪，配2台J2经纬仪进行交汇复核测量定位。水准高程由水准仪控制，但水准测量距离不宜超过200m。经纬仪后视点应尽量远离架设点100m以上，在布点时须经由二人、二次以上正倒镜复核。在桩打入前，应在桩的侧面设置标尺，以便施工中观测、记录。
(7)打桩受力计算
假设管桩内有5m进土，桩四周摩擦阻力为2t/m2，桩底极限支承力为50t/m2（桩持力层为强风化凝灰熔岩），则：
P=f.π.D.L+(πD2/4)R=2×3.14×0.6×24+(3.14×0.62)/4×50=104(t)
其中：f为四周单位摩擦力 D为钢管桩直径
R为桩底极限承载力 L为桩长
2.水下安装钢管
（1）钢横梁施工
水下打桩，桩定位较难，桩顶中心位置很难达到要求，利用钢横梁，达到修正因桩体偏位而引起管座位置偏差的目的。
钢横梁与钢管桩联结是通过桩帽来完成的，每条横梁上焊两只桩帽，两桩帽之间的距离必须与水下两条桩的间距相对应。方法：由潜水员在水下准确丈量每组桩间距，然后反应到横梁位置上，焊接桩帽，必要时可先焊牢一只桩帽，把横梁带桩帽（单边桩帽可移动）通过二吊点放到适当高程，单边移动桩帽，使二头桩帽套入钢管桩，记下这只桩帽的准确位置，起吊上船焊牢，再次用二吊点将横梁吊下水安放在桩顶上，使其底部桩帽套入钢管桩，然后，由潜水员在水下按预留在桩帽上插销洞位置对桩面进行吹孔，插上预制销子，将桩帽与桩连成一体。
（2）钢管沉放
①钢管在滩边按设计分段拼接（要求管段拼接缝叉边小于厚度15%，管段失圆度小于直径0.3%，接长管段不垂直度小于0.2%，焊缝咬边总长度小于周长10%，深度不得超过1mm），根据管桩排列位置，分成五段，每段24m～34m，两头由钢封板封口后，通过简易滑道移动到水中，再浮运到预定沉放位置，由两条锚定工作船用两吊点将管段吊起，解除封板。
②根据横梁位置，将管座与抱箍临时固定在起吊管段上，沉放到标高后，在单头管口对正的情况下，由潜水员再次丈量管座与横梁位置，然后吊起管段，调正管座位置后再次沉放到横梁上。先将管段与管段用哈夫联接，再将管座与横梁固定。
③为保证管段安装顺利，管段吊点应设在管段二端，设二对葫芦垂直沉放，所有起吊索具均应考虑5倍安全系数。
④沉放管段应选择每天高平潮或低平潮时间，尽量避免在涨、退潮高流速时间施工。
3.取水头部安装
(1)取水头部采用岸边整体拼装焊接，由工作船移动到岸边，再将二座取水头部分别吊到施工船上，运至取水头部预定安装位置。
(2)考虑到取水头部维护和维修，设计中在每个取水头部的四根桩的桩帽与横梁间各加一对法兰，以便于日后取水头部的拆、装。因头部位置水流湍急，安装难度大。吊装前，先将底面法兰焊接在桩帽上，用镀锌螺栓把本对法兰锁紧，并将其吊装在每根桩上。由潜水员在水下测量四根桩间距，将井字型横梁吊装在桩帽上，由潜水员在水下将横梁与法兰粗焊固定，然后把横梁及桩帽整体起吊上船焊牢，并将头部焊接在横梁对应位置上。
(3)根据取水头部和取水管中心轴线方向，在顶部设二根平行于轴线的花杆，缓慢吊放取水头部，均匀放松导向拉索，使花杆在取水头部沉放过程中，始终保持与管道轴线一致，由潜水员检查就位情况，及时调整，使桩帽套入相应的桩上。
(4)取水头部沉放就位后，由潜水员在水下按预留在桩帽上插销洞位置对桩面进行吹孔，插上预制销子，将桩帽与桩连成一体。
4.砼管段沉放施工
(1)为避免堵塞航道,污染水源，采用抓斗式挖泥船开挖水下沟槽的方法开挖管槽，土方由驳船运至远处。开挖时，挖泥船应临时锚舶，以保证管槽中心位置准确。水下管槽中心线用浮标显示，并用经纬仪测量。为了防止回淤影响，采用分段开挖铺管的施工方法，以缩短水下晾槽时间。采用水下空气吸泥方法，清除管槽内残留淤泥。清淤后，测量砼管轴线上管槽高程，一般管面应达到-6.50m高程,碰到风化岩时,采用水下爆破结合风镐施工，直至清到砼垫块底部高程。水下爆破采用电力起爆，起爆药则选择威力大的抗水炸药，少装药，以免基岩遭受破坏。
(2)清淤后局部管槽面高程低于-6.5m时，应先抛粗砂，砂面高程控制在-6.5m～-6.0m之间，由潜水员水下整平后，铺设土工布，再抛碎石、整平（碎石面高程应控制在-5.6m～-5.5m之间）。
(3)为防止钢管与砼管接头处产生不均匀沉降，在接头处淤泥应清除干净，并在管槽底面高程低于-6.5m处抛块石，以提高地基承载力，然后再抛碎石、整平，铺设土工布。
(4)以基床面管底高程为控制高程，在管接口位置吊放预制砼板，作为各管段高程控制点，同时也是管段支撑面及水下哈夫操作作业面。在沉放砼垫块前，应从轴线向外各打一排定位桩，并对定位桩内管槽进行网格式高程测量，以便于砼垫块施工、定位。
(5)砼管埋设从闸门槽开始，其吊装方法与取水头部类似。砼管与砼管之间由哈夫连接，哈夫与钢管之间采用φ50圆形止水橡胶条，以防止泥砂进入管道。砼管两侧用砼块限位或大块石将砼管固定，防止滚动。每节砼管二侧至少各设二个限位点。为防止管段在今后运行中发生滚动,在管段安装后需在砼管两侧抛填块石。抛填块石时应十分小心，必须根据定位桩标定的管道位置，采用人工抛投方式，在管段的两侧同时进行，特别是哈夫接头部位，防止管段在抛填块石时发生位移。
(6)砼管与闸门接口处采用沥青麻丝填塞，沥青麻丝外圈再用石棉水泥盖面。
5.钢管桩、取水钢管及其它金属构件防锈
为防止污染水源，金属构件采用Lw-1水性无机富锌涂料防锈，钢管桩外表面、取水钢管及其它金属构件经喷砂除锈达Sa 1/2级后喷涂Lw-1水性无机富锌涂料防锈四道，干膜厚120μm；对于钢结构水下焊接点，采用sum-1水下施工防锈涂料刷涂二遍；钢管桩内侧壁则灌注C10砼。灌砼前应将管内泥沙清除干净，并按水下浇砼施工规范要求进行施工。
四 施工中注意事项和经验体会
1.由于全部工程均在水下作业，其施工质量尤其重要，每一道工序均需按有关规程规范有序进行，特别是钢结构防锈质量，直接影响工程的使用寿命。
2.钢管桩和取水钢管吊装前应正确选定吊点，并进行吊装应力与变形计算，当管子产生的应力和变形超过规定时，应采取临时加固措施。吊装时应严格执行起重操作规程，吊装要牢靠，防止冲击和碰撞。
3.松软地基的处理，过去多采用抛石基础方案来处理。这种方法，具有工程造价较低，施工难度较小等优点。但在复杂的水文地质条件下，抛石基础不够稳定，而预制砼管为刚性材料,管接头又是刚性连接,从近期运行情况来看，因软基的不均匀沉陷,曾出现管道接头漏砂现象，后采用铺土工布结合抛碎石的处理方案，才基本上解决这个问题。
4.取水头部拦污栅钢格栅水生物附着严重，影响了取水管道的过水量，需定期进行清理，给工程运行和管理工作带来不便。建议在今后的类似工程设计中考虑使用新材料、新工艺来解决这个问题。
五 结语
本工程取水管道的施工均为水下作业，面对复杂的地质条件，施工针对工期紧、技术性强特点，在施工过程中，充分发挥主观能动性，采用简单、安全、有效的施工方法，成功地解决了本工程的施工难题，使工程得以顺利完工，为今后大型管道水下施工积累了宝贵的经验，取得了较好的经济效益和社会效益，并对今后类似工程设计、施工具有一定参考借鉴意义。
参考文献
[1] 刘灿生 《给水排水管道工程施工手册》中国建筑工业出版社1997年.
[2] 建设部《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97.
[3] 福建省水利水电勘测设计研究院《福清市闽江调水工程取水管及其基础方案设计补充报告》1997年.
[4] 陆若伟《上海宝钢长江取水工程施工实例》 上海建筑工业出版社1995年.
调水工程范文2
关键词：大型 调水工程 良性运营 建议
中图分类号：F407.9 文献标识码：A
文章编号：1004-4914(2011)09-286-02
面对水资源短缺、水环境恶化和水资源时空分布不均制约社会经济发展等日益严峻的水形势，调水工程是解决部分地区资源性缺水的较好手段。尽管调水工程能为缺水地区提供水源保障，但是工程往往会存在投资乏力、运营亏损和老化失修等影响工程效益发挥的实际问题。因为调水工程的建设、运营和发展包含了技术、经济、环境、社会、政治、法律、人文等多行业和多学科的许多复杂问题，所以如何进行良性运营、科学调度和有效管理，是实现工程项目最终建设目标和获得最大综合效益的重要方面之一。本文结合调水工程实际，对工程建设、运营和发展所涉及的外部“软”环境和内部管理，诸如法律保障、水权管理、政府主导等问题提出具体政策建议。
一、大型调水工程的立法保障
立法是规范社会行动框架的基本途径。一方面，政府的意志可以通过法律体现出来，实现政府对社会行为的控制和制约；另一方面，法律也为政府的行为提供依据和保护，换句话说，政府又是法律的实施者和执行者。目前。在我国。不论在中央，还是在地方，都已经制定了许多有关水方面的法律、法规和规章。这些法律法规对于管理不同时期、不同地区的水资源，发挥了积极作用，但是，其中的一些法律法规是根据不同时期或不同地区的特殊需要而制订的，它们不仅表现出过时的特征，而且也显得零散而不统一，还可能表现出保护主义的特征。
调水立法，需要在掌握所有利益相关者的利益需要基础上，明确取水者、用水者、管理者的权利和义务，规范管理机构的权力和职责，并明确奖惩法则。至于那些具体实施细则和具体执行措施，可以将它们作为动态的条款，根据不同时期的需要而做具体的修订。调水立法的实质就是在一个较高的层次上界定水权，建立较为合理和完整的水权制度。调水立法需要在这样几个方面界定水权：(1)生存用水权；(2)生态用水权；(3)水使用权的转让权；(4)水使用权的交易权；(5)滥用和破坏的罚则。调水立法通过法律和规则协调各方面的利益关系，达到生态和谐社会和谐、促进经济社会可持续发展的目的。
大多数调水工程投资大、建设工期长，往往跨越政府换届周期，下届政府工作重心变化容易影响工程，加之，调水工程是关系国计民生的长远大计，而且有时涉及跨地区、跨行业的利益关系，必须制定一套保护工程的法律，如涉及水源保护、调水沿线工程设施保护、用水许可等，以保障调水工程的顺利管理与运营。从调水工程的项目立项、确定规模，到项目施工与管理、投资偿还、水价制定及水费收取等，都应从实现水资源的可持续利用、适应地区民生、经济和社会发展需要而制定法律，它是调水工程管理的法律基础和保障，是调水工程建设与管理获得成功的重要保证。
二、政府在大型调水工程中的主导作用
调水工程一般都是国家或地区的大型或特大型公共水利基础设施。整个工程的规划、设计是从国家和地区全局考虑，安排重大生产力布局的调整以及重要自然资源的优化配置，对稳定国民经济和收人分配以及增强国家竞争力和综合国力，区域协调发展和社会共同富裕、地区生态环境质量的改善，从而实现整个国家或地区范围内的结构升级和经济、社会和环境的可持续发展，都具有重要的战略意义。只有政府才有责任和能力组织建设这类重大项目，营利性企业一般不愿到这类周期长、见效慢的工程投资，因此，政府对跨流域调水主体工程建设将发挥决定性的主导作用。国外工程建设的经验也表明，对如此重大的公共基础设施建设项目，政府决策、协调、支持与管理，包括作为工程建设的投资主体和主渠道。充分发挥政府的宏观调控作用和行政管理等是调水工程项目成功建设与运营的关键。
中央政府和地方政府向跨流域调水工程投入资本金，资产所有者是国家，政府代表国家统一行使对这部分资本的所有权是通过授权建管单位建设、运营管理，即将企业的国有股权授予国家授权的投资机构或特定经营部门持有，使这些特殊法人成为国家授权投资机构，代表政府具体行使资产收益、重大决策和选择管理者等出资者的权益。作为国家授权的调水工程的特定管理与运营部门，应具有几个重要特征：首先，必须得到法律、法规的正式认可，或必须经过政府的明确授权，具有高度的权威性，甚至通过专门立法。其次，所在行业是自然垄断性很强的、关系国计民生的行业，而且经济目标和社会目标不易区分，往往有较强的公益性，需要政府部门投资；最后，在国家授权的资产范围。依法运作国有股权、国有资本，代表国家行使国有资产所有者权利，有利于水资源的统一管理和优化配置。
三、调水工程的水权、水价与水资源统一管理
1.水权制度是调水运营的基本载体。水权是国家水资源宏观调控的主体和载体。水权管理是依法调配水资源的一种规范的法制化管理模式，是政府管理水资源的一种先进手段，也是与市场经济相适应的水管理机制。其核心是产权的明确，界定水权统一分级管理权限。政府在民主、法制的基础上，充分尊重、保障公民及其他用水者的用水权利，依法行政、依法管理水资源。水权管理具体可参考以下原则：按水权配置水资源；按照优先用水原则进行水权分配；获取水权需要缴纳费用，建立水资源有偿使用制度；规范水权转让、培育水权交易市场；也可以水权作为股份成立股份制调水公司。
调水工程必须以水权为基础，通过明确的水资源权属，确定用水户相互之间的权利与义务，规范取用水，统筹兼顾调出与调入流域的用水需要。保护水资源和防止生态环境造成破坏。以水资源的可持续利用促进社会与经济的可持续发展。
2.用合理的水价机制保障调水的供需。调水工程将对区域水资源进行重新合理配置优化，适应市场经济的要求，采用水价这个经济手段，建立水价形成机制，分析调水工程水价成本和社会对水价的承受能力，制定合理的水价。成为调节调水需求的重要杠杆。通过调整水价结构，适当提高水价，既有利于调水工程的成本回收，又有利于促进节约用水。具体到水价体系的制定，应该包括水价的制定规则、水价的管理模式以及管理权限。人国际来看尽管各国的政治和经济体制不同，但在水价体系中有很多共同点：政府对水价都实行宏观调控；具有合理的水投资回收补偿机制；根据市场需求、经济运行状况以及投资变化，适时调整水的价格以反映水成本的变动；统一水资源管理；水价反映调水和排污成本。
对于水价的制定，应具有公平性原则、区别性原则、水资源高效配置
原则和成本回收原则等特性。公平性屠测：人类生产和生活最基本的生存需求。是人类生存和发展的基础，人人都享有一份清洁水的权利。因此，水价的制定必须使所有人，都有能力承担支付生活必需用水的费用。区别性原则：由于地域辽阔，水的地区和时空分布不均匀，考虑到各地区经济发展的不平衡、输水距离不同等因素。不同地区水价标准也应有所不同。水资源高效配置原则：水资源是稀缺资源，其定价必须把水资源的高效配置放在十分重要的位置。充分利用水价这个经济杠杆，来缓和水资源供需矛盾，制定水价不仅要促进资源的高效配置，而且要有利于科学用水和节约用水。成本回收原则：只有当水费收人能保证水资源工程项目的投资回收。维持供水企业的良性运行时，才能提高投资方的积极性，促进水资源的可持续开发利用。建立用水消费者协会参与水管理体制，包括参与水价制定的全过程。
3.调水工程的区域内水资源统一管理。大型跨流域调水工程涉及多部门、多地区、多层次的水量调配以及工程的多目标、多准则调度问题，其中水量既是产品分配，也是利益分配，按照市场机制运行，外调水、地表水、地下水等各种水源进人水市场，外调水成本高水价高。很难销售，人们都是选择直接成本较低的当地水，容易造成调水工程没有水市场，难以运营。鉴于此，必须对调水工程区域内水资源统一管理，根据不同资源禀赋，给予补贴或收税，实行统一调度，保障各方利益；从而实现水资源的优化配置。因此。调水工程的管理中，改革水资源管理体制，加强水资源的统一管理势在必行。
四、调水工程的建设投资与运营管理
1.调水工程建设的投资管理。调水工程建设一般都具有综合效益，社会效益和环境效益更加明显，和其它产业相比直接经济效益相对较低。调水工程通常是大型或特大型的水利基础设施，其根本目的是通过改变水资源的空间分布、对水资源实行优化配置，改善调水区缺水的局面。以适应经济、社会发展对水资源的需求。它是从国家(或地方)全局出发考虑安排的重大生产力布局，对稳定经济和收入分配会产生重大影响。跨流域调水工程公益性、基础性的特点，决定了政府在工程建设过程中的作用是决定性的、不可替代的。国内外经验证明，此类重大的基础设施建设项目的投资主体一般是政府。然而，政府作为投资主体，并不意味着完全依靠政府财政性资金无偿投人，而是采用多形式、多层次、多渠道的筹资方式和水利投融资的新模式。
在调水工程中实行公司化的建设管理体制，是世界各国普遍采用的方式。要明晰政府和建设公司之间的权利和义务划分，也就是要明确公益性和经营性效益的分享，确定公益性投资和经营型投资的比例。调水工程所产生的生态、环境和社会效益的公益性投资，是政府的投资补偿行为，一般无须投资回报甚至可以不回收成本。
2.调水工程运营模式。调水工程是国家特许授权的垄断性经营和管理单位。其性质界定是事权划分的基础，特别是公益性和营利性的平衡与定位，还影响着投资分摊、水成本确定以及投融资模式和规模。必须尽早予以确定。调水经营应充分考虑国家和政府的相应政治社会目标，并将其融入市场运行机制。从当前调水工程的投融资方案看。投资以中央和受水区地方政府投资为主。因此，调水工程在受水区用水户(受水区纳税人)身上的盈利目标不应也没有必要过高，甚至可以定义为保本经营的公益服务性行业。
大规模的调水工程。有的国家实行规划、设计、建设与管理一体化的体制。例如市场经济非常发达的国家美国，对于调水工程，充分发挥水资源管理机构的作用。
合同供水方式是目前调水运营管理的有效方式。也就是说。调水实行公司化管理，供水公司之间、供水公司与用水户之间，通过合同界定供需双方的责任和权利，保障供需双方的利益。
五、调水工程的信息化建设与管理
调水工程信息化的建设与管理系统应包括：调水工程建设管理系统、水资源分析和处理系统、水环境实时监测系统、调水工程管理决策支持系统、调水工程实时运行监控系统以及调水工程办公自动化系统和调水工程信息资料中心等。
调水工程的信息化要充分利用现代信息技术。开发和利用调水信息资源，包括对信息进行采集、传输、存储、处理和利用，提高信息资源的应用水平和共享程度，从而全面提高调水工程建设和管理效能及效益。由于调水工程大多是大型水利工程，由于自然地理条件差异，在工程的规划、设计和建设方面有很大的不同。有的输水线路长度在数百乃至上千公里，输水流量有的甚至高达数百m3／s，年调水量为数百亿m3。有些线路工程沿线涵闸较多，缺少控制性调蓄水库，其供水主要依靠渠道自身的调蓄，通过与受水区水库供水实施联合调度。达到持续稳定供水目标。还有的调水工程要建数百米的高坝，开凿数百公里以上的超长隧洞；有的调水干线横穿河流、公路、铁路等，存在一定的干扰风险；有的调水线路利用原有河道输水。其水污染控制和输水水量监控要求极高，等等。在这些状况下。合理地、科学地调度和保护水资源，协调好各类矛盾，充分发挥工程的最大效益，工程建设和管理必须采用先进的手段。实现调水工程的数字化、信息化管理。现代高科技手段在调水工程运营管理中的运用，不但可以提高运营管理水平，保障供水管理的经济效益，也可以在一定程度上减少高素质运营管理人员，提高水管理的效率。
调水工程的计算机网络系统应是为工程水资源管理、工程调度、水量水质监测、政务自动化等各种应用提供的统一集成平台，是最重要的工程信息化基础设施。计算机网络要依托公用电信网，充分利用现有设施，采用先进技术，建成联通中央级管理机构、调水沿线次级管理机构及调水全线设施的宽带多媒体计算机骨干局域网络。各基层管理单位可通过各种信道与分中心互联。实现调水工程各种信息如数据、文本、图像、动态影像、语音的传输，实现工程沿线甚至与全国水利信息网络互联互通。
调水工程范文3
【关键词】水情；自动化监测；系统
application of water automatic monitoring system in long distance water transfer project
duan xiao-yan
(karamay city water supply company karamay xinjiang 834000)
【abstract】this article describes the regime of long distance water transfer project in the basic functions of the automatic monitoring system and the structure and composition, that monitoring of the system in terms of hydrological significance.
【key words】water regime; automatic monitoring; system
1. 引言
长距离调水工程是解决区域性水资源分配不均衡及城市、农业、工业用水矛盾的调水工程。由于长距离调水工程线路长，工程往往穿越崇山峻岭，沙漠戈壁，或旷野荒丘，线路长达数百公里，沿线水情站点星罗棋布，因此，从工程运行的实时性、一致性和运行效能考虑，在工程沿线实施水情自动化监测系统很有必要。
水情自动化监测是实现长距离调水工程管理信息化和自动化的基础，及时、准确、全面地掌握水情，为水资源的合理配置、监控调度，提供基础信息服务，对于进一步提高水资源的利用率，提高工程管理水平具有重要意义。
2. 水情自动化监测系统的基本功能与结构组成
水情自动化监测系统包括能适用于野外工程环境的各种遥测仪器、数据采集装置、现场通信网络、数据通信系统、监测管理系统等软硬件设备。主要完成水情信息的采集和监控功能，按功能可以分为数据采集、数据传输和数据处理三大部分。
由于长距离调水工程水情监测对象多并且分散，并具有串联结构的特征，任何一个测站的水情变化都将直接影响到整个水情调度系统的运行。因此，水情自动化监测系统中，设置1个监测管理中心站（数据处理），和若干个中继站、数个或数十个甚至更多的各类遥测站（数据采集），采用分布式数据采集方式，组成合理的系统结构。中心站主要负责数据的收集和处理，遥测站主要负责采集信息并编码发送至中心站。
3. 水情自动化监测系统的数据传输
鉴于长距离调水工程中监测站点高度分散的特点，其现场通信需要采取能支持较长距离站点之间的通信方式，或者采用相对独立的通信方式，遥测站与中心站之间的数据传输应根据不同情况灵活选择不同的通信方式，可由光缆通信线路提供的电话线、半永久电路、isdn、无线超短波等方式传输。
目前常用的是基于rs-485的现场网络通信。通常，一个水情自动化监测系统是将多个相距不太远的监测站采用rs-485总线构成现场网络，然后以某种通信方式将数据传输至中心站。
4. 遥测站的工作方式
水情自动化系统通常采用自报式、应答式或自报/应答兼容式工作方式，几种工作方式的工作过程及特点如下：
4.1 自报工作方式是在监测水位等参数发生一个计量单位的变化时实时将实测值传送到中心站，这种工作方式下遥测站功耗低、结构简单、可靠性高、实时性强，能很好地反映水位变化的全过程。
由于长距离调水工程沿线的遥测站较多，采用自报工作方式需要注意各遥测站点数据碰撞导致数据传输延迟的问题。通过合理设计遥测站点的发信时序，可以保证同一中心站（或同一中继站）下的站点定时自报时间不冲突；中心站安排合适的时间对遥测站校时，保证站点时钟统一，以减少定时自报的碰撞概率，这些措施都可以提高系统信息传输的畅通率。
4.2 应答式工作方式下的遥测站能对水位等参数发生的变化自动采集和存储，但不主动传送给中心站，只有当中心站发出查询命令时，才将当前水位数据传送给中心站。因为接收中心站的查询命令，所以遥测站接收机处于长期守候状态，功耗较大。
4.3 自报/应答兼容式工作方式具有自报、应答两种工作方式的特点，数据采集间隔可调，从1min至任意时间段，既能很好的反映水情变化的全过程，又能响应中心站的查询，其缺点也是功耗大，相对可靠性低。
调水工程范文4
关键词：预应力钢筒混凝土管，应用，施工技术
Abstract: the prestressed concrete cylinder pipe with good structure and performance, combined with the Yellow River diversion jiaodong area water transfer project, construction of its application and construction techniques were analysed.
Keywords: prestressed concrete cylinder pipe, application, construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1预应力钢筒混凝土管简介
预应力钢筒混凝土管（Prestressed Concrete Cylinder Pipe）简称PCCP管，是一种新型的钢性管材。它是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。
预应力钢筒混凝土管具有良好的复合结构、承受内外压较高、对地基的适应性好、接头密封性好、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性。与以往管材相比，PCCP管具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便等优点。
2预应力钢筒混凝土管在山东省胶东地区引黄调水工程中的应用
山东省胶东地区引黄调水工程位于山东省胶东半岛北部，是一项跨流域、跨地区的远距离调水工程。供水目标是解决烟台市区、威海市区及烟台市莱州、龙口、蓬莱、栖霞、牟平和青岛市平度生活用水及重要工业用水的严重危机。工程利用现有的引黄济青输水管路输水至昌邑县宋庄镇，在该镇新建宋庄分水闸分水，输水线路沿莱州市、招远市、龙口市、蓬莱市、福山、芝罘、栖霞、莱山、牟平至威海市米山水库。工程总长度308公里，设计流量22.0～4.8m3/s。该工程是《南水北调东线规划》胶东输水干线的东段工程，是胶东输水干线的重要组成部分。
该工程主要明渠和暗渠两部分组成。明渠全长160公里；暗渠全长150公里，主要分为输水管道、输水暗渠、隧洞三部分。输水管道的种类主要有：预应力钢筒混凝土管、螺旋钢管、玻璃钢管三种。由于预应力钢筒混凝土管具有经济性好、使用寿命长、抗震性能好、安装简便等优点，成为输水管道中最主要的输水材质。
3预应力钢筒混凝土管施工技术要点
3.1管料的验收和堆放
3.1.1PCCP管进入施工现场应根据设计、产品标准，逐根检查管径、管材长度、工压、标记、制管日期、管内外表面质量（应包括平整度，无残缺、裂缝、空鼓、剥落、浮渣、露石，承插口金属面防腐良好及光洁、无脏物）、砼与钢筒之间无裂隙现象。橡胶密封圈不得有气孔、裂纹、重皮、杂质和任何影响密封的缺陷。
3.1.2管材堆放地应坚实平整，在管子下方应放置枕木，承插口不能接触到地面与水。由于PCCP管自重较大，布管要合理，应沿已挖好的基槽顺线排开，尽量减少二次搬运，若条件允许，可由履带式吊车直接吊入管沟内。
3.2垫层的铺设
根据设计要求，普通土方开挖沟槽底采用碎石和中粗砂做垫层，若石方开挖沟槽可直接采用中粗砂垫层。垫层中不得含有施工废渣、有机物质和有害物质等，垫层施工时超填出一定的高度，待下管后利用PCCP管自身重量下压成设计断面。
3.3PCCP管的安装
3.1.1PCCP管下槽前，应逐根检查管材和承插口有无损坏现象。承插口要清理干净，如有飞边毛刺应予处理，以防划破橡胶密封圈，同时清除管内杂物。胶圈嵌入插口凹槽之前先分别在插口圈外表面、承口圈的整个内表面和胶圈上涂沫油，将橡胶圈嵌入插口环凹槽中，使橡胶圈在插口凹槽的各部位上粗细均匀并顺直地绷在凹槽内，消除胶圈的扭曲翻转现象，以保持良好的密封，最后在橡胶圈上涂刷剂。
3.3.2管道安装时，用履带吊将管子吊下，将管子的插口与已安装好的管子的承口对中，使插口正对承口。采用手动葫芦外拉法将管子插口缓慢而平稳的滑入前一根已安装的管子的承口，管口连接时作业人员事先进入管内，往两管之间塞入档块，控制两管之间的安装间隙在20～30mm，同时也避免承插口环发生碰撞。特别注意管子顺直对口时使插口端和承口端保持平行，并使圆周间隙大致相等，以期准确就位。安装完毕后，用钢板尺、厚薄规检查密封橡胶圈是否都在插口环的凹槽内，检查管子间隙是否符合要求，合格后将管子稳定，移开吊装工具。
3.3.3管口对接安装完毕后对每一处接口做水压试验。在插口的两道密封圈中间预留10mm螺孔作试验接口，试水时拧下螺栓，将手动试压泵与之相连，注水加压。接口的试验压力值为设计管道压力的2倍，恒压5分钟，检查接口无渗漏即为合格。
3.3.4为防止管道根部和保护外漏的钢承插口不受腐蚀，安装后的管头外侧需进行灌浆或人工抹浆。施工时在接头的外侧裹一层麻布或油毡纸（200～250mm宽），用22#细铁丝扎紧两侧，作为灌浆用的外模板，上面留出灌浆口，在接口间隙内放一根细铁丝，以备灌浆时来回牵动所用。用1：1.5～2.0水泥砂浆调制成流态状，边灌浆边来回牵动铁丝，使砂浆趋于密实。砂浆灌满后，灌浆口上部用干砂浆填满抹光。
3.3.5管口内部接头的凹槽用双组分聚硫密封胶勾缝并抹平管接头内表面。勾缝前应将管接头内凹槽表面清理干净，达到清洁、干燥、无尘、无油污、无潮湿方可灌胶。
3.4管槽的回填
管道安装完成并经验收合格后，应及时进行沟槽回填，避免将已安装完成的管道长期外露。回填前根据现场土质进行压实试验，确定虚铺厚度、最佳含水量及压实遍数等参数。回填前先清除沟槽内的一切杂物和积水。回填土料的质量要严格控制，不得含有腐殖物、淤泥、石块、碎砖等。管道两侧到管顶的回填土必须对称分层夯实，严禁单侧回填或用推土机从一侧向沟槽内推填，以免引起管顶轴线位移和接口变形。
参考文献：
调水工程范文5
经省政府同意，7月29日，平顶山市成立南水北调应急调水指挥部，从丹江口水库调水至白龟山水库。根据应急调水方案，平顶山市将在丹江口水库渠首――南水北调干渠刁河渡槽安装20台大功率潜水泵提水入渠，水流经过新修建的南水北调干渠进入鲁山境内澎河水库，再由澎河水库经沙河沿线汇入白龟山水库，流经距离220千米。
3天来，应急调水指挥部成员单位迅速行动，有条不紊地开展工作。市自来水公司7月29日当天便成立应急供水突击队，选派18名队员赶赴丹江口水库刁河渡槽。市供电公司协调南阳市供电公司淅川县电业局职工，夜以继日在工地现场安装3台500千伏安变压器。
在这次应急引水工程中，平顶山市自来水公司负责安装潜水泵等设备。设置的取水点在渡槽中，该公司突击队员使用缆绳深入10米深的渡槽中垒围堰，做蓄水前的准备工作。
围堰使用的3000个沙袋，是队员们人拉肩扛、一袋袋运送到渡槽槽底的。同时，地面水泵安装工作也正在进行。
省劳模、市自来水公司管网管理处副处长侯志勇告诉记者，一定把设备安装好，尽快投入使用，让丹江口的清水尽早流到平顶山。他说：“最近几天气温高，队员们很辛苦，但是没人叫苦叫累，吃住在现场，一个人每天光喝水就有4千克。”
刁河渡槽位于南阳市淅川县九重镇唐王桥村，该村村民杨万德、杨发明每天往应急调水工程施工工地送西瓜，每千克0.8元。问老人为什么卖这么便宜，71岁的杨万德说：“1971年，俺拉着架子车到平顶山矿务局（今平煤神马集团）一矿拉煤，不慎丢了12元盘缠，蹲在路边哭起来。一矿有位姓潘的矿工把我安置到他家，管吃管喝住了3天，直到俺兄弟来接俺……”杨万德兴致勃勃地谈起43年前的经历，表达对平顶山人的感激。
淅川县电业局职工赵浩今年24岁，昼夜不停地在工地安装变压器，已经3天没有回家了。他的孩子只能靠岳父岳母照顾。赵浩说：“没水的日子咋过呀？理解平顶山人现在的难处，尽早把变压器安好是我们应该做的。”
调水工程范文6
关键词：南水北调 西线工程 战略意义
南水北调西线工程是从长江上游调水至黄河上游的一项庞大的跨流域调水工程，是解决黄河流域水资源不足和我国西北地区、华北部分地区干旱缺水的重大战略措施。
一、南水北调的必要性
我国水资源地区分布极不均匀，且与人口、耕地的分布不相适应，从全国水土资源来看，南方水多地少，北方地多水少。南方各流域水资源总量占全国的81％，耕地只占全国的35．9％；北方各流域水资源总量只占全国的19．0％（包括内陆河，下同），而耕地却占全国的64．1％。黄河为我国第二大河，但其水量仅占全国河川径流量的2％，位于七大江河的第四位。黄河亩均占有水量315m3，相当于全国亩均水量1752m3的18％；人均占有水量789m3，相当于全国人均水量2670m3的30％。
华北地区缺水问题日趋严重。整个华北地区目前年缺水量高达40亿m3，其中缺水量最大的是京、津、唐地区，平水年份缺水12亿m3，特枯水年份缺水多达53亿m3。无论现在和将来，华北和京、津、唐地区缺水问题已经到了急需解决的时候。目前，以山西为中心的能源基地、黄准海平原、白洋淀和青岛等都已实施和即将开展从黄河跨流域调水，使得黄河水资源紧缺的矛盾更为突出。
地处我国西北的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西六省区，黄河流域内的土地面积约68．59万km2、，耕地面积16485万亩，人口6627万，有40％的地区降水量在400mm以下，处于干旱地带。我国西北地区，地域辽阔，有大量可开垦的土地，有丰富的矿产资源，生产潜力很大。仅目前正在研究开发的大柳树灌区，涉及宁、蒙、陕甘四省区的广大干旱地带，可开垦利用的土地在2000万亩以上，是我国将来重要的农牧业基地之一。黄河中游山、陕两省的沿河干旱高原需灌溉的面积还有1000多万亩，都仰赖黄河提供水源。预计到下个世纪前30年，黄河流域将建成煤炭、石油、化工、有色金属四大支柱产业和发达的林牧业，成为我国新的能源基地、化工基地和林牧业产品基地。而水资源不足，已成为西北、以致华北地区进一步发展经济和改善环境的制约因素。
黄河多年平均河川径流量580亿m3。由于黄河多年平均输沙量为16亿t，需保持一定的水量输沙入海，可以利用的水量370亿m3左右。建国以来，黄河流域工农业发展迅速，生产和生活用水大量增加。自70年代以来，黄河下游河段经常断流。根据目前的研究和预测，随着黄河流域及有关地区国民经济发展及人口的增长，即便尽量节约挖潜，黄河水资源也不能满足长远发展的需要。初步估算，2020年后黄河上中游地区将缺水150～200亿m3，必须依靠开源，由南水北调西线工程解决。
长江多年平均河川径流量约10000亿m3，为黄河年径流量的17倍。长江水源丰沛，黄河水不足。把长江水源引向干旱缺水的北方，以南丰补北欠，是实现区域水资源再分配、合理利用水资源、改造自然、发展经济、开拓西北、振兴华北的战略谋划，是合理开发我国国土资源的战略措施。
从长江调水到北方，经过多年研究，已逐步形成东、中、西三条线路引水的布局设想，也就是从长江下游、中游、上游调水的三项工程。三条调水工程各有不同的供水范围。东线南水北调工程是解决黄准海平原东部缺水问题的战略性工程。每年调水总量为300亿m3。中线南水北调工程是解决黄淮海平原西部缺水的战略性工程。年引水230亿m3。西线南水北调工程是解决我国西北和华北部分地区缺水的战略性工程。初步设想，从长江上游通天河引水100亿m3，长江支流雅砻江和大渡河各引水50亿m3，年调水200亿m3。
二、南水北调西线工程的提出
早在1952年，黄委会就组织了河源查勘队。在查勘黄河源头的同时，查勘了从通天河引水入黄河的线路。1958～1961年，黄河水利委员会与中国科学院及有关部委、有关省区通力协作，组织庞大的综合考察队伍，查勘的范围在北纬 26～35度，东经94～106度之间，包括云南省北部、四川省西部、甘肃省南部和青海省东南部，总面积115万km2。主要调水河流包括怒江、澜沧江、金沙江、通天河、雅砻江、大渡河、岷江、涪江、白龙江等。在研究了多条引水线路基础上，最后提出了4条引水线路，由金沙江的不同引水口引水至黄河和黄河的支流贾曲河、洮河、渭河。这次查勘，涉及地域之广、动员人力之多，工作强度之大，都是查勘工作前所未有的。由于受当时历史条件的影响，提出的工程量过大，超越了客观条件。但是广大查勘人员，艰苦奋斗，取得了许多宝贵的资料。目前随着北方地区缺水问题的突出，西线调水问题又提上了日程。1978～1985年，黄委会又组织查勘队4次查勘了西线引水线路和主要引水枢纽坝址。西线调水研究工作，断断续续，历时35年。我们把这个时期工作，称作西线调水的初步研究阶段，提出了最大可能调水量200亿m3的初步方案。1987年国家计委下文，决定开展西线调水超前期规划研究工作，才由初步研究阶段，进入超前期规划研究阶段。
三、超前期规划研究工作的主要任务和内容
1987年，国家计委决定，将南水北调西线工程列入“七五”超前期工作项目，要求1990年完成南水北调西线工程雅砻江调水线路的规划研究报告，“八五”期间继续完成通天河和大渡河调水线路的规划研究工作，并于1995年完成南水北调西线工程规划研究综合报告。由于调水地区基础工作薄弱，资料缺乏，此阶段的主要任务是：在取得比较充分可靠基本资料的基础上，着重研究论证调水工程的可能性和合理性。根根任务总体要求，工程分两步开展，第一步先按雅砻江、通天河与大渡河分别进行各河调水工程的规划研究，第二步进行南水北调西线工程综合规划研究。调水范围，在北纬31°30′～35°30′，东经93°00′～103°30′之间，总面积47万km2，调水工程涉及四川、青海、甘肃三省的面积29万km2。
规划研究工作的内容，主要回答三个问题。
（1）最大可能调水量的研究。也就是说，长江上游有多少水可调。根据初步研究。从通天河调水100亿m3，占通天河年径流量124亿m3的81％，占金沙江渡口以上年径流量572亿m3的17．5％。从雅砻江调水50亿m3，占雅砻江年径流量604亿m3的8％。从大渡河调水50亿m3，占大渡河年径流量470亿m3的10．6％。三条河最大可能调水200亿m3，占长江干流李庄站（宜宾下游）的8％，宜昌站的4％。宏观地看，长江水量充沛，有水可谓。
（2）调水工程方案的研究。巴颜喀拉山为长江、黄河的分水岭。从通天河、雅砻江和大渡河调水入黄河都要穿过巴颜喀拉山。巴颜喀拉山走向与通天河、雅砻江、大渡河上游干流河段基本一致，北西至南东向，总的地势北西高、南东低。位于分水岭以南的长江水系，降雨量较黄河水系大，地形切割较深。通天河、雅砻江和大渡河上游河段河床高程较相应的黄河河床高程低150～450m。根据地形特点，要把长江水系的水调入黄河必须在引水河段筑坝壅水，抬高水位，流过穿过巴颜喀拉山的隧洞，注入黄河。
引水方式分别研究了自流和抽水两种。自流引水不需要修建抽水站、抽水动力电站和高压输电线路，年运行费用较低，但隧洞工程长。抽水方式对抽水线路、坝址和坝高的选择较灵活，可缩短隧洞长度，但需修建抽水泵站、抽水动力电站、高压输电线路、年运行费用较高。初步研究，三条河筛选出11个枢纽坝址，11条自流引水线路和16条抽水引水线路方案。为了对枢纽坝址和引水线路进行比较，要开展大量的地形测量和地质测绘工作。
（3）调水的效益和不利影响的研究。西线调水是解决水资源在地区上分布不均匀，进行再分配的一项有效措施。既要考虑适应西北和华北地区经济发展面临严重缺水的需要，又要充分研究调水对长江上游经济发展的影响，全面衡量，综合规划。
调水的主要效益：从长江调水200亿m3到黄河，基本能满足黄河流域及其近邻地区21世纪初、中叶国土资源综合开发的需要。为农林牧业灌溉，工业发展和能源基地建设用水提供可靠的水源，向北京地区供水，补充水源的不足。调水50亿m3，可满足2030年前后黄河河口镇以上引黄需水要求；调水100亿m3，可满足2030年前后三门峡以上引黄需水要求。还可使黄河干流各梯级增加发电水量。衡量调水的经济效益，较为复杂，目前尚难给以定量评价。
调水的社会环境效益是十分显著的，可使广大西北地区及其邻近地区的国土资源得到综合开发。西北地区地域广阔，土地资源、气候资源、矿产资源、水力资源、生物资源相当丰富，潜力巨大，提供可靠的水源，以把这一地区建设成我国的能源基地，建设成发展我国国民经济的战略要地；调水为开拓西北补充了水源。还可改善西北黄土高原的生产生活环境。黄河上、中游是我国藏、蒙、回等少数民族聚居区，振兴经济，对于维护安定团结的政治形势，加强民族团结，具有深远的重大的意义。
调水的主要不利影响：调水地区，人烟稀少，人口密度1．7人／km2，92％以上为藏族，以畜牧业为主，属于待开发区，调水对三条河下游工农业用水，总的说来影响不大，但对接近引水点的下游河段，影响较大，需要作进一步论证。调水对长江干支流已建、在建远景规划梯级电站的电能均造成一定影响，现仅就宜昌至宜宾，金沙江石鼓至宜宾，雅砻江两河口至河口，大渡河双江口至铜街子等，长江下游4个重点河段的水电基地的初步估算，调水200亿m3，这4个河段损失电能约400亿kW·h，占规划年发电量的10％。由于调水区交通不便，开采的木材，有一部分利用河道漂运，调水对漂木有些影响。生态环境影响方面，库区淹没涉及少数游牧藏民，社会问题相对小一些，但对当地宗教信仰和风俗习惯的有关寺庙和设施要慎重处理；调水与三条河的自然、经济、社会等方面密切相关，涉及气候、地貌、水源、动植物资源、工农业发展诸因素，这些因素相互作用和影响着，有些在不利影响和有利影响两个方面发生互为变化。调水的不利影响涉及面广，问题也比较复杂，现阶段只能提出一个粗略的看法。今后，随着研究阶段的深入，才能进行定量的分析和评价。
四、调水工程的艰巨性和可能性
南水北调西线工程是一项宏伟而又艰巨的工程、根据国家计委的安排，西线调水超前期规划研究工作由水利部黄委会承担，并在“七五”期间先开展雅砻江洞水的规划研究工作。
从1987年下半年到1990年，三年多来，黄委会设计院派出了以测量、地质、规划专业为主的200人的外业勘察队伍，与有关院所的查勘人员密切配合，在雅砻江上游地区开展调水的勘测、考察工作．调水区自然环境恶劣，工作艰苦，该区海拔多在4000～5000m，太阳照射时，紫外线特别强，空气含氧量少，一般只有内地的60％，气候高寒多变，经常受雨雪冰雹的袭击，施工条件很差。
工程规模大，技术复杂。研究的抽水方案，在长须建坝，最大坝高167m，抽水扬程432m，年耗电量60亿kW·h，引水隧洞长60km，按1990年下半年价格水平进行工程投资估算静态投资185．5亿元。研究的自流方案，在长须建坝，最大坝高175m，引水隧洞长131km，工程投资估算静态投资163．3亿元。调水工程虽然艰巨、难度大，但从当前科学技术水平和发展前景看，在技术上是可行的。
